package com.fps.webshop.question.question0100_0199;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

import com.fps.webshop.question.common.TreeNode;

/**
 * 144. 二叉树的前序遍历
 * 
 * 给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。
 * 
 * 示例 1：
 * Question144_01.jpg
 * 输入：root = [1,null,2,3]
 * 输出：[1,2,3]
 * 
 * 示例 2：
 * 输入：root = []
 * 输出：[]
 * 
 * 示例 3：
 * 输入：root = [1]
 * 输出：[1]
 * 
 * 示例 4：
 * Question144_02.jpg
 * 输入：root = [1,2]
 * 输出：[1,2]
 * 
 * 示例 5：
 * Question144_03.jpg
 * 输入：root = [1,null,2]
 * 输出：[1,2]
 * 
 * 提示：
 * 		树中节点数目在范围 [0, 100] 内
 * 		-100 <= Node.val <= 100
 * 进阶：递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？
 */
public class Question144 {
	
	/**
	 * 第一次提交，二叉树递归调用
	 * 
	 * 提交结果	执行用时	内存消耗	语言		提交时间				备注
	 * 通过		0 ms	36.7 MB	Java	2021/08/19 09:58
	 * 
	 * 执行用时：0 ms, 在所有 Java 提交中击败了100.00%的用户
	 * 内存消耗：36.7 MB, 在所有 Java 提交中击败了36.28%的用户
	 */
	public static List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
		List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		getList(list,root);
		return list;
    }
	
	public static List<Integer> getList(List<Integer> list,TreeNode root) {
		if(root==null) {
			return list;
		}else {
			list.add(root.val);
		}
		getList(list,root.left);
		getList(list,root.right);
		return list;
    }
	
	/**
	 * 官方解法，使用迭代，原理是使用一个栈去模拟递归时的场景
	 * 
	 * 提交结果	执行用时	内存消耗	语言		提交时间				备注
	 * 通过		0 ms	36.5 MB	Java	2021/08/19 10:06
	 * 
	 * 执行用时：0 ms, 在所有 Java 提交中击败了100.00%的用户
	 * 内存消耗：36.5 MB, 在所有 Java 提交中击败了85.96%的用户
	 */
	public List<Integer> preorderTraversal1(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        if (root == null) {
            return res;
        }

        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();
        TreeNode node = root;
        while (!stack.isEmpty() || node != null) {
            while (node != null) {
                res.add(node.val);
                stack.push(node);
                node = node.left;
            }
            node = stack.pop();
            node = node.right;
        }
        return res;
    }

	/**
	 * 官方解法，Morris 遍历，利用树的大量空闲指针，实现空间开销的极限缩减。
	 * 
	 * 提交结果	执行用时	内存消耗	语言		提交时间				备注
	 * 通过		0 ms	36.8 MB	Java	2021/08/19 10:06
	 * 
	 * 执行用时：0 ms, 在所有 Java 提交中击败了100.00%的用户
	 * 内存消耗：36.8 MB, 在所有 Java 提交中击败了22.82%的用户
	 */
	public List<Integer> preorderTraversal2(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        if (root == null) {
            return res;
        }

        TreeNode p1 = root, p2 = null;

        while (p1 != null) {
            p2 = p1.left;
            if (p2 != null) {
                while (p2.right != null && p2.right != p1) {
                    p2 = p2.right;
                }
                if (p2.right == null) {
                    res.add(p1.val);
                    p2.right = p1;
                    p1 = p1.left;
                    continue;
                } else {
                    p2.right = null;
                }
            } else {
                res.add(p1.val);
            }
            p1 = p1.right;
        }
        return res;
    }

	public static void main(String[] args) {
		TreeNode root = new TreeNode(1);
		TreeNode leftNode1 = new TreeNode(2);
		TreeNode rightNode1 = new TreeNode(3);
		TreeNode leftNode2 = new TreeNode(4);
		TreeNode rightNode2 = new TreeNode(5);
		TreeNode leftNode3 = new TreeNode(6);
		leftNode1.left = leftNode2;
		leftNode1.right = rightNode2;
		rightNode1.left = leftNode3;
		root.left = leftNode1;
		root.right = rightNode1;
		
		List<Integer> list = preorderTraversal(root);
		
		for(int a: list) {
			System.out.print(a+" ");
		}
	}
}
